JP2010090782A - 地熱流体利用システムのスケール付着監視装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地熱流体配管路4の監視地点に分岐接続してサンプリングした原熱水を冷却するモニタリング熱交換器7を設け、該モニタリング熱交換器の熱特性および流体特性を測定し、その測定結果から求めた総括伝熱係数、汚れ係数に基づいて地熱流体配管路の経時的なスケール付着量を演算により求める。
【選択図】 図1
Description
(1)前記のモニタリング熱交換器に原熱水の入口,出口温度を計測する温度計、冷却媒体の入口,出口温度を計測する温度計、および原熱水の流量を計測する流量計を配し、前記温度計,流量計の計測データを基に演算手段がモニタリング熱交換器の総括伝熱係数,汚れ係数、および伝熱面に付着したスケール厚さを演算してそのデータを保存する(請求項2)。
(2)前項(1)において、演算手段にスケール付着厚さの上限値をあらかじめ設定し、スケール付着監視の過程でモニタリング熱交換器の伝熱面に付着したスケール厚さが前記設定値を超えた際にアラーム信号を外部に出力する警報手段を備える(請求項3)。
(3)前記のモニタリング熱交換器を、地熱流体配管路からサンプリングした原熱水を流す伝熱管に周囲から冷却空気を導風して地熱熱水と熱交換させる空冷式熱交換器で構成する(請求項4)。
(5)前記のモニタリング熱交換器を、冷却水を冷却媒体として地熱流体配管路からサンプリングした原熱水と熱交換させる二重管式の水冷式熱交換器で構成する(請求項5)。
但し、HTin:原熱水の入口温度Tinに対応するエンタルピー[Kcal/Kg]
HTout:原熱水の出口温度Toutに対応するエンタルピー[Kcal/Kg]
また、熱水の温度計13〜16の検出データから、初期状態の対数平均温度差ΔTm1[℃]を演算する。
次に、前式(1),(2)の演算結果を基に、モニタリング熱交換器7の初期状態の総括伝熱係数U1[Kcal/m2hc]を演算し、その演算値を演算器8のメモリーに保存する。
但し、A:モニタリング熱交換器の伝熱面積[m2]
上記の演算処理はモニタリング開始後から一定の時間周期(例えば、週1回,あるいは月1回の周期)で繰り返し行い、その都度算出した総括伝熱係数U2[Kcal/m2hc]を使用開始当初の総括伝熱係数U1と対比して次記のように一定時間経過後の汚れ係数r[m2hc/Kcal]を演算する。
さらに、モニタリング熱交換器の伝熱面に付着したスケールの熱伝導率k[Kcal/mhc](既知の値)と前記汚れ係数r[m2hc/Kcal]から伝熱管7aの伝熱面に付着したスケールの厚さt[m]を算出する。
これにより、前記の演算処理により求めたモニタリング熱交換器7のスケール付着量をもって、原熱水をサンプリングしたシステム配管路の監視地点における導管のスケール付着量を模擬できることになる。
2 高圧セパレータ
3 低圧セパレータ
4 地熱利用システムの配管路
5 還元井
6 スケール付着監視装置
7 モニタリング熱交換器
7a 伝熱管
7b ファン
7c 二重管式伝熱管の内管
7d 二重管式伝熱管の外管
8 演算器
11 流量計
13〜16 温度計
Claims (5)
- 地熱流体利用システムの配管路に付着するスケールをモニタリングするためのスケール付着監視装置であって、
前記地熱流体配管路の監視地点に分岐接続して流体配管路からサンプリングした原熱水を冷却するモニタリング熱交換器と、該モニタリング熱交換器の熱特性および流体特性等の測定結果から求めた総括伝熱係数,汚れ係数に基づいて地熱流体配管路の経時的なスケール付着量を演算する演算手段とを備えることを特徴とする地熱流体利用システムのスケール付着監視装置。 - 請求項1に記載のスケール付着監視装置において、モニタリング熱交換器に原熱水の入口,出口温度を計測する温度計、冷却媒体の入口,出口温度を計測する温度計、および原熱水の流量を計測する流量計を配し、前記温度計,流量計の計測データを基に演算手段がモニタリング熱交換器の総括伝熱係数,汚れ係数、および伝熱面に付着したスケール厚さを演算してそのデータを保存することを特徴とする地熱流体利用システムのスケール付着監視装置。
- 請求項2に記載のスケール付着監視装置において、演算手段にスケール付着厚さの上限値をあらかじめ設定しておき、スケール付着監視の過程でモニタリング熱交換器の伝熱面に付着したスケール厚さが前記設定値を超えた際にアラーム信号を外部に出力する警報手段を備えたことを特徴とする地熱利用システムのスケール監視装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のスケール付着監視装置において、モニタリング熱交換器が、地熱流体配管路からサンプリングした原熱水を流す伝熱管に周囲から冷却空気を導風して地熱熱水と熱交換させる空冷式熱交換器であることを特徴とする地熱流体利用システムのスケール付着監視装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のスケール付着監視装置において、モニタリング熱交換器が、冷却水を冷却媒体として地熱流体配管路からサンプリングした原熱水と熱交換させる二重管式の水冷式熱交換器であることを特徴とする地熱流体利用システムのスケール付着監視装置。
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